建筑内给水系统计算-水力计算-.ppt

第第2章章 建筑内部建筑内部给给水水系系统统的的计计算算 1 给给水系水系统统所需所需供水供水压压力力（如（如图图）：）：H 建筑内部建筑内部给给水系水系统统所需的所需的压压力，力，kPa；H1 引入管起点至最不利点的引入管起点至最不利点的静静压压 差差，kPa；H2 计计算管路的算管路的沿程与局部沿程与局部压压力力损损 失，失，kPa；H3 水表水表的水的水头损头损失，失，kPa；H4 最不利点的最不利点的最低工作最低工作压压力力，kPa。HH1 各种配水装置各种配水装置为为克服克服给给水配件内摩阻、冲水配件内摩阻、冲击击及流速及流速变变化等阻力化等阻力,而放出而放出额额定流量所需定流量所需要的最小静水要的最小静水压压力。力。(见见表表2.1.12.1.1）2-1 给给水系水系统统所需所需压压力力H4H2+H322-2 给给水系水系统统所需水量所需水量 一、生活用水量一、生活用水量标标准准 1住宅住宅生活用水生活用水定定额额及及时变时变化系数化系数 （见见P25表表2.2.1）2集体宿舍、旅集体宿舍、旅馆馆和公共建筑和公共建筑生活用水定生活用水定额额 （见见P26表表2.2.2）二、最大日用水量二、最大日用水量 式中式中 Qd最高日生活用水量，最高日生活用水量，L/d；m 设计单设计单位数，人或床位数，人或床为为数等；数等；qd 单单位用水定位用水定额额L/人人d、L/床床d、L/m2d。（见见表表2.2.12.2.2）确定生活水池确定生活水池有效容有效容积积3三、最大三、最大时时用水量用水量 式中：式中：Qh最大小最大小时时生活用水量，生活用水量，L/h；Qd最高日生活用水量，最高日生活用水量，L/d；Qp平均小平均小时时流量，流量，L/h；T 每日（或最大班）使用每日（或最大班）使用时间时间，h；Kh时变时变化系数，按表化系数，按表2.2.1，2.2.2采用。采用。2-2 给给水系水系统统所需水量所需水量 选选水水泵泵（高位水箱（高位水箱给给水）水）确定高位水箱确定高位水箱调节调节容容积积确定室外确定室外给给水管道水管道4设计设计秒流量：秒流量：给给水管道的水管道的设计设计流量，流量，为为建筑内建筑内卫卫生器具生器具按按最不利情况最不利情况组组合合出流出流时时的最大瞬的最大瞬时时流量。流量。计计算目的：算目的：1.确定管径，确定管径，经济经济合理合理。2.计计算管段水算管段水头损头损失，确定失，确定给给水系水系统统所需所需压压力。力。2-3 给给水水设计设计秒流量秒流量 51.经验经验法法 根据根据经验经验制定几种制定几种卫卫生器具的大致出水量，将其相加得生器具的大致出水量，将其相加得到到给给水管道的水管道的设计设计流量。流量。2.平方根法平方根法 3.概率法概率法 美国亨特提出：影响美国亨特提出：影响给给水流量的主要示水流量的主要示给给水系水系统统中中卫卫生生器具器具总总数数n和放水使用概率，和放水使用概率，给给水流量的分布符合二水流量的分布符合二项项分分布布规规律。律。n整数；整数；0P1一、世界各国的一、世界各国的计计算方法算方法6二、我国当前使用的二、我国当前使用的设计设计秒流量公式秒流量公式1.住宅住宅生活生活给给水管道水管道设计设计秒流量秒流量1）计计算管段最大用水算管段最大用水时卫时卫生器具的生器具的给给水当量水当量平均出流概率：平均出流概率：U0生活生活给给水配水管道的最大用水水配水管道的最大用水时卫时卫生器具生器具给给水当量平均出流水当量平均出流 概率，；概率，；q0 最高用水日的用水定最高用水日的用水定额额，L/（人（人d）查查表表2.2.1；m 每每户户用水人数；用水人数；Kh小小时变时变化系数，化系数，查查表表2.2.1；Ng每每户设户设置的置的卫卫生器具生器具给给水当量水当量总总数；数；T 用水用水时时数，数，h；0.2 1个个卫卫生器具生器具给给水当量的水当量的额额定流量，定流量，L/s。将安装在将安装在污污水盆上，支管水盆上，支管直径直径为为15mm的配水的配水龙头龙头的的额额定流量定流量0.2L/s作作为为一一个当量。个当量。(P23表表2.1.1)7 2）计计算管段上算管段上卫卫生器具生器具给给水当量水当量同同时时出流概率（出流概率（U）:U 计计算管段的算管段的卫卫生器具生器具给给水当量同水当量同时时出流概率（）；出流概率（）；对应对应于不同于不同卫卫生器具的生器具的给给水当量平均出流概率（水当量平均出流概率（U0）的系数；）的系数；（P30表表2.3.1）计计算管段的算管段的卫卫生器具生器具给给水当量水当量总总数；数；3）计计算算设计设计秒流量秒流量：qg计计算管段的算管段的设计设计秒流量，秒流量，L/s；8 平均出流概率平均出流概率 参考参考值值（见见表表2.3.2）注意：注意：1.当当计计算管段的算管段的卫卫生器具生器具给给水当量水当量总总数超数超过过一定条件一定条件时时，其流量，其流量应应取最取最大用水大用水时时平均秒流量：平均秒流量：2.有有两条或两条以上两条或两条以上具有具有不同不同U0的的给给水支管的干管，水支管的干管，该该管段的管段的U0应应取取加加权权平均平均值值，即：，即：式中：式中：给给水水干管干管的最大的最大时卫时卫生器具生器具给给水当量平均出流概率；水当量平均出流概率；给给水水支管支管的最大的最大时卫时卫生器具生器具给给水当量平均出流概率；水当量平均出流概率；相相应应支管支管的的卫卫生器具生器具给给水当量水当量总总数。数。建筑物性建筑物性质质参考参考值值建筑物性建筑物性质质参考参考值值普通住宅普通住宅型型3.44.5普通住宅普通住宅型型1.52.5普通住宅普通住宅型型2.03.5别别墅墅1.52.092.集体宿舍、集体宿舍、宾馆宾馆、办办公楼公楼等生活等生活给给水水设计设计秒流量：秒流量：根据建筑物用途确定的系数，根据建筑物用途确定的系数，见见P31表表2.3.3。适用范适用范围围：集体集体宿舍宿舍、旅旅馆馆、宾馆宾馆、医院、医院、疗疗养院、幼儿园、养老院、养院、幼儿园、养老院、办办公楼、商公楼、商场场、客运站、会展中心、中小学教学楼、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共公共厕厕所等建筑。所等建筑。10注意：注意：1.q计计 qmax（最大（最大卫卫生器具生器具给给水水额额定流量）定流量）qmax qg 2.q计计qi，qi qg 3.延延时时自自闭闭冲洗冲洗阀阀：Ng 0.5 qg qg 1.1 4.综综合性建筑合性建筑 值应值应按加按加权权平均法：平均法：式中：式中：综综合性建筑内各合性建筑内各类类建筑物的建筑物的卫卫生器具生器具 的的给给水当量数；水当量数；对应对应于于 的的设计设计秒流量系数。秒流量系数。113.工工业业企企业业生活生活间间等建筑生活等建筑生活给给水管道水管道设计设计秒流量秒流量计计算公式算公式：q0同种同种卫卫生器具生器具额额定流量，定流量，L/s；n0同种同种卫卫生器具数；生器具数；b 卫卫生器具的同生器具的同时给时给水百分数，水百分数，见见表表2.3.42.3.7。注意注意：q计计 qmax，qmax qg。延延时时自自闭闭冲洗冲洗阀单阀单列列计计算算 q计计1.2L/s，q计计 qg。适用范适用范围围：工工业业企企业业生活生活间间、公共浴池、公共浴池、食堂食堂、影、影剧剧院、院、体育体育场场等。等。121管径的确定管径的确定 各管段的管径是根据所通各管段的管径是根据所通过过的的设计设计秒流量秒流量确定的，其确定的，其计计算公式算公式为为：qg 计计算管段的算管段的设计设计秒流量，秒流量，m3/s；dj 管道管道计计算内径，算内径，m；v 管段中的管段中的流速流速，m/s。（见见表表2.4.1）2-4 给给水管网的水力水管网的水力计计算算生活生活给给水：水：配水支管：配水支管：0.61.0m/s配水横管（配水横管（DN25DN40）：）：0.81.2m/s环环形管、干管、立管：形管、干管、立管：1.01.8m/s消火栓：消火栓：v2.5m/s自自动喷动喷水：水：v5.0m/s132管网水管网水头损头损失的失的计计算算（1）沿程沿程水水头损头损失失 式中：式中：hi管段的沿程水管段的沿程水头损头损失，失，kPa；L 计计算管段算管段长长度，度，m；i 管道管道单单位位长长度的水度的水头损头损失，失，kPa/m。i 值值按下式按下式计计算：算：式中：式中：dj管段的管段的设计计设计计算流量，算流量，m3/s；qg管道管道计计算内径，算内径，m。Ch海澄海澄威廉系数。威廉系数。i 值值查给查给水管道水力水管道水力计计算表算表。（附（附录录2.1附附录录2.3）塑料管、内塑料管、内衬衬(涂涂)塑管塑管:Ch=140铜铜管、不管、不锈钢锈钢管管:Ch=130衬衬水泥、水泥、树树脂的脂的铸铁铸铁管管:Ch=130普通普通钢钢管、管、铸铁铸铁管管:Ch=100hi i L14（2）局部水局部水头损头损失失 hj管段的局部水管段的局部水头损头损失，失，kPa；局部阻力系数。局部阻力系数。v 管道内平均水流速度，管道内平均水流速度，m/s；g 重力加速度，重力加速度，m/s2；给给水管道的局部水水管道的局部水头损头损失可按管网沿程水失可按管网沿程水头损头损失的失的百分数百分数估算估算（见见表表2.4.2）。）。生活生活给给水管网水管网为为2530；消火栓消火栓系系统给统给水管网水管网为为10；自自动喷动喷水水灭灭火系火系统统消防管网消防管网为为20；生生产产、消防、消防合用管网合用管网为为15；15（3）水表水表水水头损头损失失计计算算 水表水表损损失：失：式中：式中：hd 水表的水水表的水头损头损失，失，kPa；qg计计算管段的算管段的给给水水设计设计流量，流量，m3/h；Kb水表的特性系数，一般由厂家提供，水表的特性系数，一般由厂家提供，也可按下式也可按下式计计算：算：旋翼式：旋翼式：螺翼式：螺翼式：式中：式中：Qmax水表的最大流量，水表的最大流量，m3/h；水表水水表水头损头损失允失允许值许值(kPa)表型表型 正常用水正常用水时时 消防消防时时 旋翼表旋翼表 24.5 49.0 螺翼表螺翼表 12.8 29.4 水表的水表的选择选择：用水均匀：用水均匀：qgQn用水不均匀：用水不均匀：qgQmax163.水力水力计计算步算步骤骤 1）确定确定给给水水方案方案。2）绘图绘图平面平面图图、轴测图轴测图。3）根据）根据轴测图选择轴测图选择最不利最不利配水点，确定配水点，确定计计算管路。算管路。4）以流量）以流量变变化化处为节处为节点，点，进进行行节节点点编编号号，划分，划分计计算管段，算管段，将将设计设计管段管段长长度列于水力度列于水力计计算表中。算表中。5）根据建筑物的）根据建筑物的类别选择设计类别选择设计秒流量公式，秒流量公式，计计算管段的算管段的设设计计秒流量秒流量。6）根据管段的）根据管段的设计设计秒流量，秒流量，查查相相应应水力水力计计算表，确定算表，确定管径管径和水力坡度和水力坡度。7）确定）确定给给水管网水管网沿程和局部水沿程和局部水头损头损失失，选择选择水表水表，并，并计计算算水表水水表水头损头损失。失。178）确定）确定给给水管道水管道所需所需压压力力H，并并校核校核初定初定给给水方式。水方式。外网直接外网直接给给水下行上水下行上给给：H0H：原方案可行；：原方案可行；H0 略略H：放大部分管段的管径；：放大部分管段的管径；H0H：增：增设设升升压设备压设备。设设水箱上行下水箱上行下给给供水：供水：校核水箱的安装高度：校核水箱的安装高度：若不若不满满足要求，可提高水箱高度、放大管径、足要求，可提高水箱高度、放大管径、设设增增压设备压设备或或选选用用 其他供水方式。其他供水方式。9）确定）确定非非计计算管段算管段的管径。的管径。10）对对于于设设置置升升压压、贮贮水水设备设备的的给给水系水系统统，还应对还应对其其设备进设备进行行选择计选择计算。算。184.计计算流程算流程图图H0H：原方案：原方案可行可行H0略略H：放大放大管径管径H0 H：设设升升压压设备设备校核水箱校核水箱高度高度提高提高水箱高度水箱高度放大放大管径管径增增设设升升压压设备设备否否水箱水箱给给水水直接直接给给水水确定确定给给水水方案方案绘绘平面、平面、轴测图轴测图选择选择最不利点、最不利点、确定确定计计算管路算管路节节点点编编号，号，计计管段管段长长度度计计算算设计设计秒流量秒流量确定确定管径、水力坡度管径、水力坡度计计算沿程、局部和算沿程、局部和水表水表损损失失计计算系算系统统所需所需压压力力H确定确定非非计计算管段算管段的的管径管径选择选择升升压压、贮贮水水设备设备是是计计算算结结束束195.例例题题 一、工程概况一、工程概况 某某15综综合服合服务务性大楼，性大楼，总总建筑面建筑面积积近近13000m2，建筑高，建筑高度度58.30m，地下一，地下一层层，地面上，地面上15层层。地下一。地下一层为车库层为车库及及设设备备用房。用房。13层为层为裙房裙房，功能，功能为银为银行、商行、商场场、餐、餐饮饮用房。裙用房。裙房每房每层层公共公共卫卫生生间间内内设设自自闭闭式冲洗大便器式冲洗大便器4个，自个，自闭闭式冲洗式冲洗小便器小便器2个和洗手盆个和洗手盆3个，个，层层高高4.5m。室外。室外给给水管网常年可水管网常年可保保证证的工作水的工作水压为压为300kPa。4层层以上以上为为商商务办务办公楼，公楼，层层高高3.5m。20一、水一、水压压估算估算 群房（群房（13层层）：）：层层数折算：数折算：4.53/3.04.5层层，计为计为5层层。所需水所需水压压：H=120340240kPa H254.95 kPa，可以，可以满满足足13层层的供水要求的供水要求。23附附图图1 13层给层给水管网水力水管网水力计计算草算草图图24